研究者詳細

顔写真

トヤマ　ヨシタカ
外山　由貴
Yoshitaka Toyama
所属
大学院医学系研究科　先進画像解剖教育共同研究講座
職名
講師
学位

  • 博士（医学）（東北大学）

e-Rad 研究者番号
30770862

受賞 3

  1. 優秀演題賞

    2020年7月　第87回日本核医学北日本地方会　機械学習を用いた膵癌FDG-PETの予後予測

  2. 教育展示優秀賞

    2017年4月　日本医学放射線学会　副腎のPET imaging

  3. 優秀演題賞

    2016年10月　日本核医学北日本地方会　123I-FP- CITと123I-MIBGを用いたパーキンソンニズムの鑑別方法

論文 29

  1. Response accuracy of GPT-4 across languages: insights from an expert-level diagnostic radiology examination in Japan.

    Ayaka Harigai, Yoshitaka Toyama, Mitsutoshi Nagano, Mirei Abe, Masahiro Kawabata, Li Li, Jin Yamamura, Kei Takase

    Japanese journal of radiology　43　(2)　319-329　2025年2月

    DOI： 10.1007/s11604-024-01673-6 　

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    PURPOSE: This study aims to investigate the effects of language selection and translation quality on Generative Pre-trained Transformer-4 (GPT-4)'s response accuracy to expert-level diagnostic radiology questions. MATERIALS AND METHODS: We analyzed 146 diagnostic radiology questions from the Japan Radiology Board Examination (2020-2022), with consensus answers provided by two board-certified radiologists. The questions, originally in Japanese, were translated into English by GPT-4 and DeepL and into German and Chinese by GPT-4. Responses were generated by GPT-4 five times per question set per language. Response accuracy was compared between languages using one-way ANOVA with Bonferroni correction or the Mann-Whitney U test. Scores on selected English questions translated by a professional service and GPT-4 were also compared. The impact of translation quality on GPT-4's performance was assessed by linear regression analysis. RESULTS: The median scores (interquartile range) for the 146 questions were 70 (68-72) (Japanese), 89 (84.5-95.5) (GPT-4 English), 64 (55.5-67) (Chinese), and 56 (46.5-67.5) (German). Significant differences were found between Japanese and English (p = 0.002) and between Japanese and German (p = 0.022). The counts of correct responses across five attempts for each question were significantly associated with the quality of translation into English (GPT-4, DeepL) and German (GPT-4). In a subset of 31 questions where English translations yielded fewer correct responses than Japanese originals, professionally translated questions yielded better scores than those translated by GPT-4 (13 versus 8 points, p = 0.0079). CONCLUSION: GPT-4 exhibits higher accuracy when responding to English-translated questions compared to original Japanese questions, a trend not observed with German or Chinese translations. Accuracy improves with higher-quality English translations, underscoring the importance of high-quality translations in improving GPT-4's response accuracy to diagnostic radiology questions in non-English languages and aiding non-native English speakers in obtaining accurate answers from large language models.

  2. MAO-B特異的PETトレーサー18F-SMBT-1による脳腫瘍検体のAutoradiography

    阿部 未玲, 外山 由貴, 清水 悠暉, 原田 龍一, 三木 康宏, 高浪 健太郎, 金森 政之, 鈴木 貴, 高瀬 圭, 古本 祥三, 田代 学

    核医学　62　(Suppl.)　S178-S178　2025年

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  3. Role of radiologists in the diagnosis and management of adrenal disorders.

    Sota Oguro, Hiromitsu Tannai, Hideki Ota, Kazumasa Seiji, Hiroki Kamada, Yoshitaka Toyama, Kei Omata, Yuta Tezuka, Yoshikiyo Ono, Fumitoshi Satoh, Sadayoshi Ito, Tetsuhiro Tanaka, Hideki Katagiri, Kei Takase

    Endocrine journal　2024年10月10日

    DOI： 10.1507/endocrj.EJ24-0156 　

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    This study aimed to focus on the role of radiologists in the diagnosis and management of adrenal lesions, particularly primary aldosteronism (PA) and secondary hypertension. As hypertension affects more than one-third of the population in Japan, identifying secondary causes such as PA and adrenal lesions is crucial. Establishing a radiological differential diagnosis of adrenal lesions using advanced imaging techniques, such as computed tomography and magnetic resonance imaging, is crucial. Knowledge of the imaging findings of various benign and malignant adrenal lesions, such as adrenocortical adenomas, cortisol-producing lesions, pheochromocytomas, adrenocortical carcinoma, malignant lymphoma, and metastatic tumors, is necessary. Adrenal venous sampling (AVS) plays a crucial role in accurately localizing aldosterone hypersecretion in PA, especially when imaging fails to provide a clear diagnosis. This paper details the technical aspects of AVS, emphasizing catheterization techniques, anatomical considerations, and the importance of preprocedural imaging for successful sampling. Furthermore, we explore segmental adrenal venous sampling (SAVS), a more refined technique that samples specific adrenal tributary veins, offering enhanced diagnostic accuracy, particularly for microadenomas or challenging cases that may be missed with conventional AVS. The methodology for performing SAVS, along with the interpretation criteria for successful sampling and lateralization, is also outlined. Furthermore, radiologists have initiated treatments for unilateral PA, such as radiofrequency ablation, and play an integral role in the management of adrenal lesions. Collaborative approaches across clinical departments are required to enhance patient management in medical care involving the adrenal gland.

  4. Reply to "The R.E.N.A.L. nephrometry scoring from CT reports with ChatGPT: example with proofs".

    Ayaka Harigai, Yoshitaka Toyama, Kei Takase

    Japanese journal of radiology　42　(8)　932-933　2024年8月

    DOI： 10.1007/s11604-024-01599-z 　

  5. Reply to "Assessing the diagnostic performance of large language models with European Diploma in Musculoskeletal Radiology (EDiMSK) examination sample questions".

    Ayaka Harigai, Yoshitaka Toyama, Kei Takase

    Japanese journal of radiology　42　(6)　675-676　2024年6月

    DOI： 10.1007/s11604-024-01556-w 　

  6. Letter to the editor response to "ChatGPT, GPT-4, and bard and official board examination: comment".

    Ayaka Harigai, Yoshitaka Toyama, Kei Takase

    Japanese journal of radiology　42　(2)　214-215　2024年2月

    DOI： 10.1007/s11604-023-01515-x 　

  7. アルドステロン産生腺腫を標的としたPETプローブ開発 構造活性相関と比較研究

    大高 憧子, 清水 悠暉, 山崎 有人, 手塚 雄太, 鷹尾 月舟, 尾股 慧, 小野 美澄, 外山 由貴, 原田 龍一, 金田 朋洋, 古本 祥三

    核医学　61　(Suppl.)　S149-S149　2024年

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  8. Performance evaluation of ChatGPT, GPT-4, and Bard on the official board examination of the Japan Radiology Society

    Yoshitaka Toyama, Ayaka Harigai, Mirei Abe, Mitsutoshi Nagano, Masahiro Kawabata, Yasuhiro Seki, Kei Takase

    Japanese Journal of Radiology　2023年10月4日

    DOI： 10.1007/s11604-023-01491-2 　

  9. Type 2 Endoleak Detection After Endovascular Aneurysm Repair: Can Low-Flow Endoleaks Also Be Visualized in Silicon-Photomultiplier-Based Positron Emission Tomography/Computed Tomography Scans? 国際誌

    Ayaka Harigai, Yoshitaka Toyama, Michihisa Umetsu, Kentaro Takanami, Kei Takase

    Journal of endovascular therapy : an official journal of the International Society of Endovascular Specialists　15266028231185237-15266028231185237　2023年7月2日

    DOI： 10.1177/15266028231185237 　

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    PURPOSE: To present a novel clinical application of silicon-photomultiplier-based positron emission tomography (SiPM-based PET)/computed tomography (CT), detecting a type II endoleak 5 years after endovascular aneurysm repair (EVAR). TECHNIQUE: SiPM-based PET/CT scans with a standard whole-body protocol were performed for a 73-year-old man with a past medical history of abdominal aortic aneurysms treated with EVAR and currently under investigation of his duodenal papillary carcinoma. The PET/CT demonstrated 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) accumulation outside the stent graft in the native sac of the aneurysm. The site of accumulation corresponded to that of the contrast enhancement depicted in the CT angiography taken 1 month earlier. Another CT scan performed 3 months later revealed enlargement of the aneurysm. CONCLUSION: SiPM-based PET/CT, with its superior sensitivity and spatial resolution over conventional PET/CT, can detect type II low-flow endoleaks. CLINICAL IMPACT: Abnormal intra-aneurysmal FDG activity incidentally detected on SiPM-based PET/CT is worthy of attention because it may be indicative of endoleaks. Additional imaging using different modalities should be considered so that the patient would not miss the additional treatment opportunity upon observing sac enlargement. For patients with contraindications for iodine CT contrast media, SiPM-based PET/CT would serve as a suitable alternative.

  10. 18 F-FDG PET/CT Imaging Post Heart Transplantation Depicts High Accumulation at Sites of Previous Ventricular Assist Device Insertion. 国際誌

    Yoshitaka Toyama, Masayuki Otani, Nobuhiro Yaoita, Kentaro Takanami, Kei Takase

    Clinical nuclear medicine　48　(4)　366-369　2023年4月1日

    DOI： 10.1097/RLU.0000000000004580 　

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    A 37-year-old man with previous heart transplantation for dilated cardiomyopathy underwent screening for malignancy under posttransplantation immunosuppression. 18 F-FDG PET/CT revealed uptake in 2 peritoneal sites of the pericardium that corresponded to the insertion sites of a left ventricular assist device that was used before transplantation. Additional abnormal uptake in the right axillary artery, aortic arch, and left femoral artery corresponded to the insertion sites for arterial inflow during cardiopulmonary bypass. Knowledge that FDG accumulation may occur at the insertion sites of an extracorporeal-circulation device enables unnecessary tests to be avoided.

  11. 原発性アルドステロン症診断に向けた新規CYP11B2 PETプローブの開発

    清水 悠暉, 田中 暉之, 鷹尾 月舟, 外山 由貴, 山崎 有人, 手塚 雄太, 石川 洋一, 原田 龍一, 古本 祥三

    核医学　60　(Suppl.)　S218-S218　2023年

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  12. Current and future perspectives on functional molecular imaging in nephro-urology: theranostics on the horizon 国際誌 査読有り

    Yoshitaka Toyama, Rudolf A. Werner, Camilo A. Ruiz-Bedoya, Alvaro A. Ordonez, Kei Takase, Constantin Lapa, Sanjay K. Jain, Martin G. Pomper, Steven P. Rowe, Takahiro Higuchi

    Theranostics　11　(12)　6105-6119　2021年

    出版者・発行元： Ivyspring International Publisher

    DOI： 10.7150/thno.58682 　

    ISSN：1838-7640

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    In recent years, a paradigm shift from single-photon-emitting radionuclide radiotracers toward positron-emission tomography (PET) radiotracers has occurred in nuclear oncology. Although PET-based molecular imaging of the kidneys is still in its infancy, such a trend has emerged in the field of functional renal radionuclide imaging. Potentially allowing for precise and thorough evaluation of renal radiotracer urodynamics, PET radionuclide imaging has numerous advantages including precise anatomical co-registration with CT images and dynamic three-dimensional imaging capability. In addition, relative to scintigraphic approaches, PET can allow for significantly reduced scan time enabling high-throughput in a busy PET practice and further reduces radiation exposure, which may have a clinical impact in pediatric populations. In recent years, multiple renal PET radiotracers labeled with 11C, 68Ga, and 18F have been utilized in clinical studies. Beyond providing a precise non-invasive read-out of renal function, such radiotracers may also be used to assess renal inflammation. This manuscript will provide an overview of renal molecular PET imaging and will highlight the transformation of conventional scintigraphy of the kidneys toward novel, high-resolution PET imaging for assessing renal function. In addition, future applications will be introduced, e.g. by transferring the concept of molecular image-guided diagnostics and therapy (theranostics) to the field of nephrology.

  13. Prognostic value of FDG-PET radiomics with machine learning in pancreatic cancer. 国際誌

    Yoshitaka Toyama, Masatoshi Hotta, Fuyuhiko Motoi, Kentaro Takanami, Ryogo Minamimoto, Kei Takase

    Scientific reports　10　(1)　17024-17024　2020年10月12日

    DOI： 10.1038/s41598-020-73237-3 　

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    Patients with pancreatic cancer have a poor prognosis, therefore identifying particular tumor characteristics associated with prognosis is important. This study aims to investigate the utility of radiomics with machine learning using 18F-fluorodeoxyglucose (FDG)-PET in patients with pancreatic cancer. We enrolled 161 patients with pancreatic cancer underwent pretreatment FDG-PET/CT. The area of the primary tumor was semi-automatically contoured with a threshold of 40% of the maximum standardized uptake value, and 42 PET features were extracted. To identify relevant PET parameters for predicting 1-year survival, Gini index was measured using random forest (RF) classifier. Twenty-three patients were censored within 1 year of follow-up, and the remaining 138 patients were used for the analysis. Among the PET parameters, 10 features showed statistical significance for predicting overall survival. Multivariate analysis using Cox HR regression revealed gray-level zone length matrix (GLZLM) gray-level non-uniformity (GLNU) as the only PET parameter showing statistical significance. In RF model, GLZLM GLNU was the most relevant factor for predicting 1-year survival, followed by total lesion glycolysis (TLG). The combination of GLZLM GLNU and TLG stratified patients into three groups according to risk of poor prognosis. Radiomics with machine learning using FDG-PET in patients with pancreatic cancer provided useful prognostic information.

  14. 18F-FDG PET/CT Imaging of Vasculitis Complicated With Relapsing Polychondritis. 国際誌

    Hiroki Kamada, Kentaro Takanami, Yoshitaka Toyama, Mioko Saito, Kei Takase

    Clinical nuclear medicine　45　(7)　e327-e328　2020年7月

    DOI： 10.1097/RLU.0000000000003060 　

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    We present a case of a 38-year-old woman who complained with cough, fever, and back pain with a weight loss. F-FDG PET/CT to search fever origin revealed uptake in the tracheobronchial and the left auricular cartilage and wall of the thoracic aorta. She underwent biopsy of the left auricle and was diagnosed with relapsing polychondritis (RP) complicating vasculitis. After steroid therapy, FDG PET/CT demonstrated regression of inflammation, showing decreases in the uptakes. Vasculitis should be considered in case of RP with systemic manifestations. Our case demonstrated the utility of FDG PET/CT in evaluation of RP lesions including aortitis.

  15. 結腸癌に連続するFDG高集積のPET/CT所見と病理所見の比較検討

    加賀谷 由里子, 外山 由貴, 太田 瑛梨, 前川 由依, 齊藤 美穂子, 高浪 健太郎, 高瀬 圭, 渡辺 みか, 藤島 史喜

    核医学　57　(1)　4-5　2020年

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  16. FDG-PETで指摘し得た顕微鏡的多発血管炎(MPA)の1症例

    太田 瑛梨, 加賀谷 由里子, 前川 由依, 外山 由貴, 齊藤 美穂子, 高浪 健太郎, 高瀬 圭

    核医学　57　(1)　5-5　2020年

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  17. 最新半導体PET/CTにおける上腹部病変への呼吸同期の有用性

    外山 由貴, 高浪 健太郎, 太田 瑛梨, 加賀谷 由里子, 前川 由依, 齊藤 美穂子, 高瀬 圭

    核医学　57　(1)　5-5　2020年

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  18. 新型FDG PETで多数の神経節に集積を認めたNeurolymphomatosisの一例

    加藤 恵里奈, 外山 由貴, 太田 瑛梨, 高橋 梢, 前川 由依, 加賀谷 由里子, 村田 隆紀, 斎藤 美穂子, 高浪 健太郎, 高瀬 圭

    核医学　56　(1)　101-101　2019年7月

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  19. 半導体検出器を搭載した新PET装置による口腔がんリンパ節転移の診断精度

    小嶋 郁穂, 高浪 健太郎, 小川 武則, 外山 由貴, 齊藤 美穂子, 阪本 真弥, 飯久保 正弘, 高橋 哲

    歯科放射線　59　(増刊)　49-49　2019年6月

    出版者・発行元： (NPO)日本歯科放射線学会

    ISSN：0389-9705

    eISSN：2185-6311

  20. NETの局在診断 SACIテストとオクトレオスキャンの比較

    井上 麻美, 外山 由貴, 佐藤 友美, 柳垣 聡, 村中 美千帆, 前川 由依, 齊藤 美穂子, 高浪 健太郎, 高瀬 圭

    Japanese Journal of Radiology　37　(Suppl.)　10-10　2019年2月

    出版者・発行元： (公社)日本医学放射線学会

    ISSN：1867-1071

    eISSN：1867-108X

  21. ソマトスタチン受容体シンチの生理的集積と偽陽性・偽陰性

    鎌田 裕基, 外山 由貴, 齊藤 美穂子, 高浪 健太郎, 高瀬 圭

    核医学　55　(1)　38-38　2018年12月

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  22. 当院における塩化ラジウム(223Ra)の初期経験

    太田 瑛梨, 鎌田 裕基, 外山 由貴, 齋藤 美穂子, 高浪 健太郎, 高瀬 圭, 高橋 紀善, 石川 陽二郎, 山本 貴也, 梅澤 玲, 松下 晴雄, 神宮 啓一

    核医学　55　(1)　37-37　2018年12月

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  23. FDG-PETで高集積を呈した稀な腹壁病変の一例

    樋口 慧, 外山 由貴, 前川 由衣, 齋藤 美穂子, 高浪 健太郎, 高瀬 圭, 植松 智海, 佐藤 聡子

    核医学　55　(1)　41-41　2018年12月

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  24. 最新型半導体PETと従来型PETにおける下垂体FDG集積と視認性の比較検討

    加賀谷 由里子, 外山 由貴, 太田 瑛梨, 前川 由依, 斎藤 美穂子, 高浪 健太郎, 高瀬 圭

    核医学　55　(Suppl.)　S208-S208　2018年11月

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

  25. 自然縮小した胸腺腫の1例

    大山 翼, 袴塚 崇, 榊原 宏幸, 森下 陽平, 伊藤 幸, 高橋 祐輝, 野村 脩子, 大村 健介, 前川 由衣, 加賀谷 由里子, 長谷川 哲也, 木下 知, 佐藤 嘉尚, 外山 由貴, 冨永 循哉, 高瀬 圭

    Japanese Journal of Radiology　35　(Suppl.)　8-8　2017年2月

    出版者・発行元： (公社)日本医学放射線学会

    ISSN：1867-1071

    eISSN：1867-108X

  26. 冠状動脈-肺動脈瘻に合併した動脈瘤に対する塞栓術の1例

    榊原 宏幸, 大田 英揮, 伊藤 幸, 森下 陽平, 高橋 祐輝, 大村 健介, 野村 脩子, 加賀谷 由里子, 前川 由依, 木下 知, 長谷川 哲也, 佐藤 嘉尚, 外山 由貴, 佐藤 友美, 嶋内 亜希子, 森 菜緒子, 松浦 智徳, 北見 昌広, 常陸 真, 齊藤 美穂子, 冨永 循哉, 清治 和将, 高瀬 圭

    Japanese Journal of Radiology　35　(Suppl.)　8-8　2017年2月

    出版者・発行元： (公社)日本医学放射線学会

    ISSN：1867-1071

    eISSN：1867-108X

  27. 胆嚢悪性リンパ腫の1例

    森下 陽平, 長谷川 哲也, 伊藤 幸, 榊原 宏幸, 高橋 祐輝, 大村 健介, 野村 脩子, 加賀谷 由里子, 前川 由依, 木下 知, 佐藤 嘉尚, 外山 由貴, 佐藤 友美, 嶋内 亜希子, 森 菜緒子, 松浦 智徳, 大田 英揮, 北見 昌広, 常陸 真, 齊藤 美穂子, 冨永 循哉, 清治 和将, 高瀬 圭

    Japanese Journal of Radiology　35　(Suppl.)　10-10　2017年2月

    出版者・発行元： (公社)日本医学放射線学会

    ISSN：1867-1071

    eISSN：1867-108X

  28. 123I-MIBG心筋シンチグラフィと123I-FP-CIT SPECTを用いたLewy小体病とその類縁疾患の鑑別方法

    外山 由貴, 高浪 健太郎, 森下 陽平, 高瀬 圭

    臨床放射線　62　(1)　189-198　2017年1月

    出版者・発行元： 金原出版(株)

    ISSN：0009-9252

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    Lewy小体病は、その他パーキンソニズムを呈する神経変性疾患やアルツハイマー病などと区別されるが、その鑑別は難しい。鑑別に当っては画像診断の果たす役割は大きく、その中でも核医学分野の機能画像診断は有用である。123I-FP-CIT SPECTと123I-MIBG心筋シンチグラフィーを組み合わせることで、Lewy小体病の診断精度が上がるだけでなく、その類縁疾患などを診断する助けになる。その二つの検査を使った鑑別法を「4分割法」とし、理論と運用法を紹介した。

  29. Lipomatous hypertrophy of the interatrial septumが疑われた症例

    前川 由依, 外山 由貴, 荒井 晃, 高浪 健太郎, 高瀬 圭, 瀧 靖之

    核医学　53　(1)　509-509　2016年2月

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN：0022-7854

    eISSN：2189-9932

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MISC 6

  1. 心電図同期心筋血流SPECTによる心機能解析:その原理と臨床的有用性

    木曽啓祐, 高浪健太郎, 齊藤美穂子, 外山由貴, 前川由依, 益田淳朗, 高瀬圭

    日本医学放射線学会秋季臨床大会抄録集　58th　2022年

    ISSN： 0048-0428

  2. 原発性アルドステロン症診断を目的としたアルドステロン合成酵素PETプローブの開発

    田中 暉之, 鷹尾 月舟, 外山 由貴, 山崎 有人, 手塚 雄太, 石川 洋一, 古本 祥三

    核医学　56　(Suppl.)　S157-S157　2019年10月

    出版者・発行元： (一社)日本核医学会

    ISSN： 0022-7854

    eISSN： 2189-9932

  3. 半導体検出器を搭載した新PET装置による口腔がんリンパ節転移の診断精度

    小嶋 郁穂, 高浪 健太郎, 小川 武則, 外山 由貴, 齊藤 美穂子, 阪本 真弥, 飯久保 正弘, 高橋 哲

    歯科放射線　59　(増刊)　49-49　2019年6月

    出版者・発行元： (NPO)日本歯科放射線学会

    ISSN： 0389-9705

    eISSN： 2185-6311

  4. リンパ管造影が有効であったPulmonary lymphatic perfusion syndromeによる難治性乳び胸の一例

    影山 咲子, 大田 英輝, 外山 由貴, 高浪 健太郎, 平野 泰三, 藤野 直也, 一ノ瀬 正和, 高瀬 圭

    日本インターベンショナルラジオロジー学会雑誌　34　(Suppl.)　396-396　2019年5月

    出版者・発行元： (一社)日本インターベンショナルラジオロジー学会

    ISSN： 1340-4520

    eISSN： 2185-6451

  5. 口腔癌多発転移との鑑別を要したメトトレキサート関連リンパ増殖性疾患(MTX-LPD)の1例

    阪本 真弥, 小嶋 郁穂, 飯久保 正弘, 笹野 高嗣, 宮下 仁, 纐纈 衆, 川井 忠, 高橋 哲, 村田 隆紀, 外山 由貴

    歯科放射線　58　(増刊)　46-46　2018年5月

    出版者・発行元： (NPO)日本歯科放射線学会

    ISSN： 0389-9705

    eISSN： 2185-6311

  6. 副鼻腔に進展したくも膜嚢胞の1例

    大山 翼, 村田 隆起, 麦倉 俊司, 北見 昌広, 明石 敏昭, 佐藤 志帆, 外山 由貴, Mata-Mbemba Daddy, 李 麗, 田村 元, 高橋 昭喜, 高瀬 圭

    Japanese Journal of Radiology　36　(Suppl.)　3-3　2018年2月

    出版者・発行元： (公社)日本医学放射線学会

    ISSN： 1867-1071

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共同研究・競争的資金等の研究課題 4

  1. 腎尿管領域における包括的新PET薬剤の超低コスト導入

    外山 由貴

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

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    院内の合成環境を確認。当施設では毎営業日に18Fを合成しており、その一部を実験に使えるように手配した。その他、細かな実験備品も施設の物品を使わせてもらえることになった。 福島県立医科大学、保健科学部、診療放射線科学科、教授の長谷川功紀先生とWebミーティングを行い、合成方法について話し合い、東北大学病院での合成協力をしてもらうことになった。合成方法は３パターン考えられ、1）手合成、2）自動合成装置で合成確立、3）Fastlab ディベロッパー で合成回路を作り、検討の中では1）が最も簡便かつ確実で、臨床応用に近いと判断した。2）、3）の実現も今後の課題である。 合成環境や、還元剤の種類を細かく調整しながら計4回の試験合成を行った。既知の合成方法、還元剤を変えた方法を試し、HPLCで確認し、いずれも良好にFDSを合成することができた。4回目の合成では福島県立医科大にある質量分析装置でのFDSの合成の確認も行い、合成物がFDSであることを確認した。 今後はヒトを対象とした臨床研究を目標に、さらに試験合成をすすめる。並行して院内の薬剤委員会、倫理委員会への書類作成を行う。エンドトキシン試験や無菌試験も試す必要がある。 臨床試験の前に、PETでの撮像プロトコルの見直しも必要である。腎から膀胱までをシームレスに連続でスキャンすることで、腎機能と排泄の両方を観察できる見込みであるが、当院での経験はないため、メーカーと協力して模索する必要がある。

  2. [18F]SMBT-1 PETによるMAO-Bの全身・脳の定量イメージングの展開

    田代 学, 藤本 敏彦, 古本 祥三, 外山 由貴, 渡部 浩司, 高瀬 圭, 原田 龍一, 平岡 宏太良, 菊池 昭夫, 高浪 健太郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2021年4月1日 ～ 2025年3月31日

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    SMBT-1の脳における定量計算法に関しては、2コンパートメントモデルを用いた解析法やLogan法が適用できることが確認でき、参照領域として小脳白質や大脳皮質下白質が利用可能であることが再確認できた。 健常高齢者とアルツハイマー病(AD)症例の比較においては、AD症例集積が高くなる傾向が示されたが、小脳白質で補正したSUVRを用いた場合のほうが両者の差の検出感度が高くなる傾向があることが示された。進行性核上性麻痺(PSP)症例の脳についても調べたところ、小脳白質で補正した場合よりも大脳皮質白質で補正した場合のほうが、PSP症例の中脳および橋の高集積所見が強調される傾向が示された。 本研究課題で開発した「全身・脳hybridプロトコル」を実際に用いてパーキンソン病(PD)症例のPETデータ9例を対象として、脳および全身の解析評価を進めたところ、全身に関してはPD症例の心臓と肝臓の集積が相対的に高い傾向を示し、腎臓への集積が低い傾向を示した。ただ、年齢の違いを補正したところ、心臓および肝臓の高集積所見は弱くなったことから、今後の詳細な検討が必要と考えられた。 腫瘍研究に関しては、グリオブラストーマ(GBM)、アストロサイトーマ(Ast)、オリゴデンドログリオーマ(Olg)等を含む病理検体にオートラジオグラフィ(ARG)および抗MAO-B抗体を用いた免疫組織化学染色(IHC)を行い、ARGでは上記の疾患間で目立った差はなかったものの、IHCの視覚的評価ではGBMのうち多くで強陽性となることがわかった。Ast、Olg症例では陽性例が見られたものの、強陽性はみられなかった。 全身・脳hybridプロトコルの検証ができ、全身所見が健常者と一部の神経変性疾患患者では異なっている傾向が示された。また、腫瘍診断におけるSMBT-1の有用性も示唆され、引き続き検討が必要であると考えられた。

  3. [18F]SMBT-1 PETによるMAO-Bの全身・脳の定量イメージングの展開

    田代 学, 藤本 敏彦, 古本 祥三, 渡部 浩司, 高瀬 圭, 平岡 宏太良, 菊池 昭夫, 高浪 健太郎, 外山 由貴, 原田 龍一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2021年4月1日 ～ 2025年3月31日

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    新規PET薬剤[18F]SMBT-1を用いた「全身PET研究」のデータ収集については、男性4名のデータを収集したのち休止期間があったが、2022年度中に女性2名分の追加測定を実施してデータ収集を終了とした。全身研究で明らかにされた所見を以下に示す。高集積を示した臓器は、腎臓、心臓、胃、脳などであり、この所見は過去の病理学研究や別のトレーサーを用いたPET研究で報告されていたMAO-Bの発現部位の所見とほぼ同じであることが確認された。また、ヒトに投与された[18F]SMBT-1は主に肝臓で代謝されて胆汁排泄されることが判明した。すなわち、[18F]SMBT-1は腎排泄よりも圧倒的に胆汁排泄の度合いが高い薬剤であることも確認できた。加えて、全身臓器の集積における大きな男女差はないことも確認された。 「脳PET研究」では、被験者リクルートが難航したものの、完全なデータが収集できた健常者の2症例を対象として動態解析を進めた結果、[18F]SMBT-1投与後5分程度で脳への集積がピークに到達し、その後は速やかに消失していくことが観察された。このことから、[18F]SMBT-1は脳の診断薬としては臨床的にも使いやすい薬剤であると推測された。脳の定量解析を進めた結果、脳の短時間撮像プロトコルとして薬剤投与後60～90分の撮像を行えば良好に近似できることが示された。今後は、さらに症例を追加して検証を進めることが重要と考えられた。 さらに、上記の「脳PET研究」の成果に基づいて、「全身・脳hybrid撮像プロトコル」を考案することができた。この新プロトコルを使用して、全身・脳研究のためのいくつかの新規臨床研究（対象：パーキンソン病、慢性外傷性脳症、腫瘍疾患など）を計画したが、2022年度中に倫理委員会の審査を終了して研究開始の承認を得ることができた。

  4. Metomidateを使った原発性アルドステロン症の新たな診断法の確立

    外山 由貴

    2017年4月1日 ～ 2023年3月31日

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    平成29年度には、代表研究者が4月に横浜で開催された日本医学放射線学会にて「副腎のPET imaging」の教育演題を発表し、優秀演題賞を受賞した。 また、東北大学サイクロトロンラジオアイソトープセンターとの連携のために核薬学研究部の舟木博士と連絡を取り合い、ミーティングを行った。11C- Metomidateの合 成に先駆けて、まずは18F-etomidateの合成を行った。放射性化合物の副腎での分布を調べるために、オートラジオグラフィーの手法を用いた。 18F-etomidateではアルドステロン産生腺腫内部よりも辺縁の付属副腎組織への集積が強いことがわかった。これらの実験 の後、11C-Metomidateの合成を確立した。11C-Metomidateでもヒト副腎腺腫の組織検体を用いてオートラジオグラフィーを行った。11C-Metomidateでも18Fetomidate と同 様にアルドステロン産生 腺腫内部よりも辺縁の付属副腎組織への集積が強いことがわかった。 動物への投与実験を行い、動物用のPET/CTで撮像を行った。平成30年度には11C-Metomidateによる被ばくの影響を調べるために、マウスを用いた体内分布測定を行い、ヒトに換算することで被ばく量の数値を得ることができた。 令和1年から2年は長期出張で、新規実験を行うことはできなかったが、科研費を利用した研究結果を「prognostic value of FDG pet radiomics with machine learning in pancreatic cancer」という題で執筆し、Scientific Reportsに採択された。 令和3年はコロナウイルス感染対策にともなう研究環境の縮小のため、研究の進展はなかった。 第105回みちのく核医学の会に招待され、特別講演を行なった。